儲(chǔ)能微網(wǎng)應(yīng)用SCR選型設(shè)計(jì)（3）

SCR控制特性：

320A SCR date sheet 提供的控制參數(shù)

VGT,IGT是控制電流和控制電壓的最小值，在100μs脈沖寬度時(shí)，要求保證觸發(fā)。較短的控制脈沖需要將IGT增加1.4-2倍。

SEMIRKON250ASCR模塊上測(cè)試IGT對(duì)觸發(fā)脈沖寬度tp的要求

非觸發(fā)電流IGD，非觸發(fā)電壓VGD，器件將不會(huì)觸發(fā)。在工作電壓VD≈100V以上，IGD隨著電壓的增加最多降低30%。

SCR由DC脈沖觸發(fā)。在實(shí)際應(yīng)用中，DC控制必須始終考慮柵極功率損耗，該損耗必須保持在下圖所示的限值以下：

可能觸發(fā)(BMZ)和安全觸發(fā)(BSZ)的區(qū)域

觸發(fā)電路的電流-電壓特性必須確保觸發(fā)脈沖的電流和電壓在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)處于安全觸發(fā)范圍(BSZ)內(nèi)，對(duì)于有意觸發(fā)電流以及可能無(wú)意中導(dǎo)致觸發(fā)的剩余電流或耦合干擾電流，必須避免。

SCR制造商的數(shù)據(jù)表不包含DC操作的最大連續(xù)柵極功率損耗值。這里PG應(yīng)該小于10W

控制參數(shù)隨工作條件的變化

觸發(fā)脈沖要求：

觸發(fā)脈沖的波形、幅度和持續(xù)時(shí)間必須適應(yīng):-晶閘管的特定控制特性(VGD、VGT、IGD、IGT、PGM (tp、tgd、tr的控制特性或數(shù)據(jù)表值)，工作溫度范圍要求，因?yàn)镮GT在低溫會(huì)降低。

10μs長(zhǎng)的柵極電流脈沖足以在實(shí)驗(yàn)室條件下和阻性負(fù)載下觸發(fā)晶閘管，但實(shí)際要求可能要高得多。實(shí)際產(chǎn)生高且長(zhǎng)的觸發(fā)脈沖是電路成本高，一般來(lái)說(shuō)，觸發(fā)脈沖應(yīng)至少為幅度(≈ 5*IGT)或長(zhǎng)(≥ 20us)，任何情況diG/dt≥1A/us。

觸發(fā)電路：

由于應(yīng)用SCR通常處于不同的電位，因此觸發(fā)電路的輸入輸出必須相互隔離。常用脈沖變壓和光耦隔離驅(qū)動(dòng)。

MOC系列光耦驅(qū)動(dòng)SCR

脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)SCR

由于變壓器的初級(jí)電壓VCC和繞組比，使得次級(jí)電壓足夠高，以便在動(dòng)態(tài)時(shí)為SCR提供足夠的柵極電流。光耦驅(qū)動(dòng)需單獨(dú)的源，因此優(yōu)先選用脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)方式。

變壓器次級(jí)電路中的快速二極管D在變壓器次級(jí)電壓的換向擺動(dòng)期間和動(dòng)態(tài)VGK（門(mén)極電壓）溢出期間防止負(fù)柵極電流。CGK RGK的RC元件的目的是過(guò)濾觸發(fā)信號(hào)上不需要的毛刺。建議電容CGK為10 - 47nF，以實(shí)現(xiàn)放電時(shí)間常數(shù)τ= RGK CGK≈10-20μs(RGK≈220-2200Ω)。

脈沖序列的SCR觸發(fā)電流波形

脈沖變壓器的驅(qū)動(dòng)拓?fù)淇梢允欠醇?，也可以是正激。由于反激要?chǔ)存驅(qū)動(dòng)SCR的能量因此優(yōu)選正激。為了將脈沖驅(qū)動(dòng)變壓器尺寸做小，故用脈沖序列驅(qū)動(dòng)SCR，脈沖寬度要＞20us。脈沖可以通過(guò)電流控制型脈寬調(diào)制器，也可以使用單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器或微控制器來(lái)輕松產(chǎn)生觸發(fā)脈沖序列。也有用HFPW來(lái)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖序列的。